摘要
随着全球变暖和人口老龄化的快速发展，老年人身体机能下降，容易受到高温的影响，然而老年人对环境的感知能力下降，导致不同年龄段老年人的热需求不同。本文首先建立科学的基于老年人热生理需求的年龄划分标准，其次基于划分标准确定不同年龄段老年人热舒适值（区间），最后基于热舒适值（区间）研究不同年龄段老年人采用不同设计参数策略的能源效益，并提出改进的分年龄段的主（客）观格里菲斯常数。本研究可为夏季热生理年龄划分标准和老年人差异化环境设计提供理论支持。 本研究基于现场实验进行老年人热舒适研究。现场实验于 2019年 7-8月和 2021 年 7-8 月在保定市进行，共招募 44 名受试者。现场测量数据包括生理参数（收缩压、舒张压、心率、耳膜温度、皮肤温度）、问卷调查（热（湿和风速）感觉投票和热（湿和风速）可接受投票）和环境参数（空气温度、相对湿度和风速）。 首先，本文基于现场测量数据和系统聚类分析方法对老年人年龄分段进行研究。根据老年人夏季热生理功能选取聚类评价指标，然后运用SPSS软件进行系统聚类分析，结合连续性、肘部法则和聚合系数确定最优聚类数。并验证本研究年龄分段结果的科学性。结果表明：老年人年龄分段结果为 60-69，70-89和90-99。 其次，本文基于老年人年龄分段结果对不同年龄段老年人夏季热生理需求差异性进行研究。根据实验数据分析在相同热感觉投票区间中相应的生理参数区间，通过主客观参数与环境参数之间的拟合关系式分析不同年龄段老年人热敏感性差异和热舒适值（区间）差异性。结果表明：随着年龄的增加，老年人基础代谢率和心输出量减少，体脂含量增加，以 60-69 年龄组结果为对照，年龄70-89和90-99组基础代谢率分别下降 5.61%和6.56%，体脂含量分别增加27.19%和37.35%，心输出量分别下降24.81%和43.54%；老年人生理参数与热感觉投票的偏差增大，表明应通过生理参数和主观感知相结合的方式综合反映热环境中老年人的热舒适；老年人主观感知对温度、相对湿度和风速的敏感性降低，老年人皮肤温度对温度敏感性降低，对于相对湿度风速的敏感性变化不明显；三个年龄段老年人环境温度舒适值（区间）分别为 26.7、27.2 和 28.6℃（26.8-27.7、24.9-28.9 和 24.6-30.5℃），相对湿度舒适值（区间）分别为 57.0、55.4 和 67.1%（54.4-66.0、53.3-73.0 和 52.0-85.3%），风速舒适值（区间）分别为 0.41、0.45 和 0.49 m/s（0.34-0.49、0.35-0.64和 0.21-0.68 m/s）。 最后，本文基于不同年龄段老年人热舒适值（区间）对养老建筑节能潜力和格里菲斯常数计算改进进行研究。首先在养老院建筑维度和城市维度上应用 EnergyPlus 能耗模拟软件探索养老建筑节能潜力。其次在传统格里菲斯常数（0.5/℃）的基础上做了改进。结果表明：在建筑维度（城市维度）上，年龄组模式与常规模式对比，冷负荷降低 10.16 W/m2，降低率为 10.41%，能耗降低 22105.08（6.00×105）kWh，节能率 12.46%，碳粉尘、CO2、SO2和NOx 排放量分别减少 572.58 （ 1.60 × 105 ）、2098.76 （ 6.00 × 105 ）、63.15 （1.80×104）和 31.58（9.00×103）kg，降低率均为 12.46%，说明考虑不同年龄老年人的热需求，可显著节约能耗，减少排放；三个年龄段老年人的主（客）观格里菲斯常数分别为0.62（0.49）、0.56（0.25）和0.29（0.14）。
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